题目内容
【题目】地理学科具有实践性特点。为了在“做中学、做中悟”，我国某中学地理兴趣小组进行了测定当地地理坐标的实践活动。根据下列实践报告，回答问题。
地理实践报告
活动主题：测定地理坐标……
测量工具：自制支架一个、量角器一个、重锤一只(系有细绳)、
手表一块(已和中央人民广播电台校准时间)。
安装方式：如图。A为量角器直线边投射的日影，AB⊥PA。
测量日期：2013年12月22日。
测量地点：校园内P点。
测量结果：在手表显示11时56分时角β最小，为54°26′。
……
（1）据资料推算当地的地理经纬度。
（2）说明当地该日的日出、日落方向和太阳直射地的日出、日落方向。
（3）分析该日北半球昼夜长短的分布规律。
（4）在下图上画出当日的太阳光照侧视图（C点当日正午太阳高度为90°）。要求绘制并标注：地轴、晨昏线、太阳光线、直射点所在纬线（纬度）、极昼极夜区域界线（纬度），并用斜线图例表示夜半球。
【答案】（1）121°E，31°N
（2）东南 西南； 东南 西南
（3）该日北半球各地均为夜长昼短（或均为昼最长夜最短）；纬度越高夜越长昼越短；北极圈及其以北均为极夜。
（4）绘图
【解析】
本题考查地方时计算的逆应用、正午太阳高度角的计算、冬至太阳日出和日落方位、冬至北半球的昼夜分布状况、太阳光照图的绘制；主要考查学生的计算能力、分析能力和简单的绘图能力。
（1）由测量结果“在手表显示11时56分时角β最小”可知，当地正午时分的北京时间（120°E的地方时）为11时56分，比北京时间早4分钟，经度大1°，故该地的经度为121°E。测量结果中的β角为54°26′，则该地的正午太阳高度角为35°34′，两者关系互余；再由测量日期可知，该日为冬至，太阳直射23°26′S，根据正午太阳高度角＝90°－（P点纬度＋23°26′）求得，P点纬度为31°N。因此当地的经纬度为（31°N，121°E）。
（2）观测日期为2013年12月22日，太阳直射南半球，除出现极昼和极夜现象的地区外，均为东南日出，西南日落。因此当地东南日出、西南日落，太阳直射地也为东南日出、西南日落。
（3）该日为冬至，太阳直射南回归线，北半球昼最短、夜最长，且越往北，白昼越短，黑夜越长，在北极圈及其以北地区还出现了极夜。
（4）地轴应与图中的赤道垂直；晨昏线与地轴的夹角应为23°26′，并与过C点的太阳光线垂直；过C点作与赤道平行的线段，即为太阳直射点所在的纬线（23°26′S）；过晨昏线与图示经线圈的交点，作与赤道的平行线段，即为极昼极夜区域界线（66°34′N、66°34′S）；夜半球与太阳光线处于晨昏线的两侧。
